Основы физической географии

Введение

География — многоотраслевая наука. Это обусловлено сложностью и многообразием главного объекта ее исследования — географической оболочки Земли. Располагаясь на границе взаимодействия внутриземных и внешних (в том числе космических) процессов, географическая оболочка включает в себя верхние слои твердой коры, гидросферу, атмосферу и рассеянное в них органическое вещество. В зависимости от положения Земли на эклиптической орбите и благодаря наклону ее оси вращения различные участки земной поверхности получают разное количество солнечного тепла, дальнейшее перераспределение которого в свою очередь обусловлено неравномерным по широте соотношением суши и моря.

Современное состояние географической оболочки следует рассматривать как результат ее длительной эволюции — начиная с возникновения Земли и становления ее на планетный путь развития.

Правильное понимание процессов и явлений различного пространственно-временного масштаба, протекающих в географической оболочке, требует, по меньшей мере, многоуровневого их рассмотрения, начиная с глобального — общепланетарного. Вместе с тем исследование процессов общепланетарного характера до последнего времени считалось прерогативой геологических наук. В общегеографическом синтезе информация этого уровня практически не использовалась, а если и привлекалась, то довольно пассивно и ограниченно. Однако отраслевое подразделение естественных наук достаточно условно и не имеет четких границ. Объект же исследований у них общий — Земля и ее космическое окружение. Изучение различных свойств этого единого объекта и процессов, протекающих в нем, потребовало разработки различных методов исследований, что в значительной мере и предопределило их отраслевое подразделение. В этом плане географическая наука имеет больше преимуществ перед другими отраслями знаний, т.к. обладает наиболее развитой инфраструктурой, позволяющей вести всестороннее изучение Земли и окружающего ее пространства.

В арсенале географии методы исследования твердой, жидкой и газовой компонентов географической оболочки, живого и косного вещества, процессов их эволюции и взаимодействия.

С другой стороны, нельзя не отметить тот важный факт, что еще 10−15 лет назад большая часть исследований по проблемам строения и эволюции Земли и ее внешних геосфер, включая географическую оболочку, оставалась «безводной». Когда и как появилась вода на поверхности Земли и каковы пути ее дальнейшей эволюции — все это оставалось за пределами внимания исследователей.

Вместе с тем, как было показано (Орленок, 1980;1985), вода — это главнейший итог эволюции протовещества Земли и важнейший компонент географической оболочки. Ее постепенное накопление на поверхности Земли, сопровождавшееся вулканизмом и разноамплитудными нисходящими движениями верхов земной коры, предопределяло, начиная с протерозоя, а возможно, и раньше, ход эволюции газовой оболочки, рельефа, соотношения площади и конфигурации суши и моря, а с ними и условий седиментации, климата и жизни. Иными словами, вырабатываемая планетой и выносимая на поверхность свободная вода, по существу, определяла в основном ход и все особенности эволюции географической оболочки планеты. Без нее весь облик Земли, ее ландшафты, климат, органический мир были бы совершенно иными. Прообраз такой Земли легко угадывается на безводной и безжизненной поверхности Венеры, отчасти Луны и Марса

Система географической науки Физическая география — греч. физис — природа, гео — Земля, графо — пишу. То же самое, дословно — описание природы Земли, или землеописание, землеведение.

Дословное определение предмета физической географии слишком общее. Сравните: «геология», «геоботаника» .

Чтобы дать более точное определение предмету физической географии, надо:

показать пространственную структуру науки;

установить взаимоотношение данной науки с другими науками.

Из школьного курса географии вам известно, что география занимается изучением природы земной поверхности и теми материальными ценностями, которые созданы на ней человечеством. Другими словами, география — наука, которая существует не в единственном числе. Это, конечно, география физическая и география экономическая. Можно представить, что это система наук.

Системная парадигма (греч. пример, образец) пришла в географию из математики. Система — философское понятие, означающее совокупность элементов, находящихся во взаимодействии. Это — динамическое, функциональное понятие.

С системных позиций география — наука о геосистемах. Геосистема (ы), по В. Б. Сочаве (1978), — земные пространства всех размерностей, где отдельные компоненты природы находятся в системной связи друг с другом и как определённая целостность взаимодействуют с космической сферой и человеческим обществом.

Главные свойства геосистем:

а) Целостность, единство;

б) Компонентность, элементарность (элемент — греч. простейший, неделимый);

в) Иерархическая соподчинённость, определённый порядок построения, функционирования;

г) Взаимосвязь путём функционирования, обмена.

Выделяют связи внутренние, закрепляющие специфическое для данной науки строение, и через него — и присущий ей состав (структуру). Внутренние связи в природе — это, прежде всего, обмен веществом и энергией. Внешние связи — внутренний и взаимный обмен идей, гипотез, теорий, методов путём промежуточных, переходных научных подразделений (например, наук естественных, общественных, технических).

Подобно физике, химии, биологии и другим наукам, современная география представляет сложную систему обособившихся в разное время научных дисциплин (рис. 2).

Рис. 2. Система географической науки по В.А. Анучину

Экономическая и физическая география имеют свои различные объекты и предметы исследования, указанные в рис. 2. Но человечество и природа не только различны, но взаимно влияют, действуют друг на друга, образуя единство материального мира природы земной поверхности (на рис. 2 это взаимодействие обозначают стрелки). Люди, образуя общество, являются частью природы и относятся к ней как часть к целому.

Понимание общества как части природы начинает определять весь характер производства. Общество, испытывая воздействие природы, испытывает и воздействие законов природы. Но последние в обществе преломляются и становятся специфическими (закон размножения — закон народонаселения). Именно общественные законы определяют развитие общества (сплошная линия на рис. 2).

Общественное развитие осуществляется в природе земной поверхности. Природа, окружающая человеческое общество, испытывающая его воздействие, образует географическую среду. Географическая среда, благодаря техническому прогрессу, непрерывно расширяется и уже включает Ближний космос.

Человек разумный не должен забывать о существующей системной связи. Очень хорошо об этом сказал Н. Н. Баранский: «Не должно быть ни „бесчеловечной“ физической географии, ни „противоестественной“ экономической географии» .

Кроме того, современный географ должен учитывать тот факт, что природа земной поверхности уже изменена человеческой деятельностью, поэтому современное общество должно соизмерять своё воздействие на природу с интенсивностью природного процесса.

Современная география — триединая наука, объединяющая природу, население, хозяйство.

Каждая из наук: физическая, экономическая, социальная география, в свою очередь, представляет комплекс наук.

Комплекс физико-географической науки Физико-географический комплекс — одно из главных понятий физической географии. Он состоит из частей, элементов и компонентов: воздух, вода, литогенная основа (горные породы и неровности земной поверхности), почвы и живые организмы (растения, животные, микроорганизмы). Их совокупность образует природно-территориальный комплекс (ПТК) земной поверхности. ПТК можно рассматривать как всю земную поверхность, отдельные материки, океаны, так и небольшие участки: склон оврага, болотная кочка. ПТК — единство, которое существует в происхождении (в прошлом) и в развитии (настоящем, будущем).

Рис. 3.

Природу земной поверхности можно изучать в общем и в целом (физическая география), по компонентам (частные науки — гидрология, климатология, почвоведение, геоморфология и др.); можно изучать по странам и районам (страноведение, ландшафтоведение), в настоящем, прошедшем и будущем времени (общее землеведение, палеогеография и историческая география).

География животных (зоогеография) — наука о закономерностях распространения видов животных.

Биогеография — география органической жизни.

Океанология — наука о Мировом океане, как части гидросферы.

Ландшафтоведение — наука о ландшафтной среде, тонком, наиболее активном центральном слое географической оболочки, состоящей из природно-территориальных комплексов разного ранга.

Картография — общегеографическая (на уровне системы) наука о географических картах, методах их создания и использования.

Палеогеография и историческая география — науки о природе земной поверхности прошлых геологических эпох; об открытии, становлении и истории развития природно-социальных систем.

Страноведение физико-географическое, изучающее природу отдельных стран и районов (физическая география России, Азии, Африки и т. п.).

Гляциология и геокриология (мерзлотоведение) — науки об условиях возникновения, развития и формах наземных (ледники, снежники, снежные лавины, морские льды) и литосферных (вечная мерзлота, подземное оледенение) льдов.

Землеведение (собственно физическая география) изучает географическую оболочку (природу земной поверхности) как целостную материальную систему — общие закономерности её структуры, происхождения, внутренние и внешние взаимосвязи, функционирование для разработки системы моделирования и управления происходящими процессами.

Общегеографические (или синтетические) науки — физико-географические и экономгеографические одновременно.

Прикладные физико-географические науки (инженерная геоморфология, синоптическая метеорология и др.) изучают проблемы практического характера, связанные с отраслями народного хозяйства.

Современная география изучает земные пространства всех размерностей, их строение, движение, а также их взаимодействие в природе и обществе.

Развитие основных представлений о системе и комплексе географической науки Из истории географии известно, что географы не сразу пришли к представлениям географии в нашем современном понимании — к географии, изучающей ПТК и ТПК в некотором взаимосвязанном единстве.

В развитии географии выделяют несколько хронологических эпох: географии древнего мира, Средневековья, Великих географических открытий, Нового и Новейшего времён, но все они группируются по целям и задачам исследований в два крупных этапа:

До середины — конца XIX в.,

Начала XX столетия по наши дни.

В первый этап география была всеобъемлющей, мировоззренческой наукой. Землеописание — вот её главная задача. В течение веков её цель — сбор сведений о земном шаре, его окружении — космосе, о народах, населяющих близкие и дальние уголки Земли, их территориях, занятиях, верованиях.

Главные вопросы, интересующие географию:

Что это такое? Где это находится? Это и есть вопросы описания. С ответа на них начинается любая наука.

К середине XIX в. сбор материала о земной поверхности, в основном, был завершён. Остались неоткрытыми только пространства крайнего севера и крайнего юга.

К этому времени единой науки уже не существовало, внутри неё возникли частные науки: ботаника (сначала в форме систематики растений), геология (сначала в виде рудознатства); выделились науки социальные и экономические. Эти новые науки с большей полнотой и глубиной, чем прежняя география, исследовали природу и общество. География, потеряв предмет своего исследования (единую, неделимую природу), вступила в полосу кризиса и потеряла былую славу. Из авангардной науки она превратилась в отсталую. Потребовались десятилетия, чтобы свершился переворот в познании, и возникла география в современном смысле слова (наука системная и комплексная). Успехи любой науки опираются на труды и достижения учёных всего мирового сообщества.

Среди предшественников этого научного переворота в географии следует назвать прежде всего русских и немецких географов. Германия в XIX в. — передовая промышленная страна с развитой наукой и культурой, перенимать опыт которой традиционно ездили русские учёные. Возвращаясь домой в Россию на богатую и разнообразную «почву», они создавали российскую географию, оригинальную, не похожую ни на какую другую.

Варений Бернхард (1622−1650). Основной труд — «Всеобщая география» (1650). Родился в Гамбурге. Окончил Гамбургский и Кёнигсбергский университеты, впоследствии жил в Голландии. С него начинает отсчёт времени современная география. По Варению, география изучает земноводный круг, образованный взаимопроникающими друг в друга частями — землёй, водой, атмосферой. Земноводный круг изучает всеобщая география, отдельные области — частная география. Это первый со времени античной древности опыт широкого общеземлеведческого обобщения, первая попытка определить предмет и содержание географии, основываясь на новых данных о Земле, собранных в эпоху Великих географических открытий.

Гумбольдт Александр (1769−1859). Немецкий естествоиспытатель, энциклопедист, географ и путешественник, поставивший перед собой цель создать единую картину мира. Исследуя природу Южной Америки, вскрыл значение анализа взаимосвязей как всеобщей нити всей географической науки. Он выявил биоклиматическую широтную зональность и высотную поясность, предложил употребить изотермы в климатических характеристиках, заложил основы сравнительной физической географии. В главной своей работе — «Космос, опыт физического мироописания» — он обосновал взгляд на земную поверхность (предмет географии) как особую оболочку взаимодействия воздуха, моря, Земли, — единства неорганической и органической природы. Ему принадлежит термин «жизнесфера», аналогичный содержанию биосферы, а в заключительных строках первой части «Космоса…» говорится о сфере разума, получившей много позже название ноосферы. Основные труды: «Картины природы» (1808, русский перевод в 1959 г.), «Центральная Азия» (1843, в трёх томах, русский перевод: Т. 1 — М., 1915), «Космос, опыт физического мироописания», 5 т. (1845−62).

Риттер Карл (1779−1859) работал в одно время с А. Гумбольдтом. Основные труды: «Землеведение в отношении к природе и к истории человека, или Всеобщая сравнительная география», «Идеи о сравнительном землеведении». Профессор Берлинского университета, основатель первой в Германии кафедры географии, которой руководил с 1820 г. до конца жизни. Блестящий преподаватель, которого слушали молодой Карл Маркс, Элизе Реклю, П.П. Семёнов-Тян-Шанский. Автор множества трудов, одно «Землеведение» охватывает 19 томов, в которых он противопоставлял пространственное и историческое развитие. В его трудах множество противоречивых суждений, поэтому одни географы восторгались его произведениями, другие подвергали их уничтожающей критике. Но главное его суждение ясно: Земля — предмет географии, «жилище рода человеческого». В географии Риттеру отводят такое же место, как Гегелю в философии.

Семёнов-Тян-Шанский Пётр Петрович (1827−1914) — выдающийся русский географ, исследователь Азии. С 1873 по 1914 гг. руководил Русским географическим обществом. Именно в этот период знаменитые экспедиции Н. М. Пржевальского, Н.Н. Миклухо-Маклая и других российских географов принесли всемирную славу отечественной географии. Основные труды: «Путешествие в Тянь-Шань в 1856−57 гг.» (впервые опубликован в 1946 г.; новое издание — М., 1958), «Предисловие к книге «Землеведение Азии». Под его руководством написаны и изданы «Географо-статистический словарь Российской империи», 5 томов, СПб., 1865−1885; «Россия. Полное географическое описание нашего отечества», 1911, 1899−1914. Понимал географию как «целую естественную группу наук», включающую гидрологию, климатологию, метеорологию, орографию, картографию, биогеографию, геогнозию (геоморфологию), а также ряд общественных дисциплин: антропологию, историческую географию, демографию, статистику, политическую географию. Соединив теоретические и практические вопросы освоения природной среды, создал оригинальную географическую школу.

Рихтгофен Фердинанд (1833−1905). Видный немецкий географ, путешественник. В различные годы был профессором в Боннском, Лейпцигском и Берлинском университетах. Один из создателей геоморфологии. Он считал, что география призвана раскрыть процесс взаимодействия многообразных явлений с рельефом земной поверхности. Решающее значение в выявлении сущности географического знания он придавал исследованию взаимодействия человека со всей совокупностью природных явлений, в пределах земной поверхности, а географию представлял наукой, пограничной между естественными и общественными науками. Основные труды: «Задачи и методы современной географии» (1883); «Китай. Результаты собственных путешествий», 5 томов с атласом (1877−1911); «Геоморфологические этюды Восточной Азии», 4 тома (1903;11).

Докучаев Василий Васильевич (1846−1903). Естествоиспытатель, профессор Петербургского университета, основатель первой в России кафедры почвоведения (1895) и учения о природных зонах. В. В. Докучаев — явление исключительное в масштабе нашей страны и в мировой науке. Он и его ученики создали сильную и плодотворную научную школу, которая обогатила многие науки: геологию, минералогию, почвоведение, ботанику; в школе появилось учение о лесе. В числе наук, испытавших сильнейшее влияние Василия Васильевича, находится география. В среде учеников Докучаева были минералог и геохимик В. И. Вернадский, геолог и петрограф Ф. Ю. Левинсон, Лессинг, почвоведы Н. М. Сибирцев и К. Д. Глинка, ботаники и географы А. Н. Краснов, Г. И. Танфильев, Г. Н. Высоцкий, гидрогеолог П. В. Отоцкий, основоположник учения о лесе Г. Ф. Морозов. К числу докучаевцев второго поколения принадлежат почвоведы и географы Л. И. Прасолов, Б. Б. Поланов, С. С. Неустроев, Ю. А. Ливеровский, ботаники и географы В. Н. Сукачёв (ученик Г. Ф. Морозова), геохимики А. Е. Ферсман и А. П. Виноградов (ученики В.И. Вернадского). К числу докучаевцев третьего поколения относятся почвоведы и географы Ин.П. Герасимов, М. А. Глазовская, А. И. Перельман и другие. Учеником А. Н. Краснова был Г. Г. Григор, долгое время заведовавший кафедрой географии в Томском университете. Учениками и соратниками Г. Г. Григора являются профессора Л. Н. Ивановский, А. А. Земцов, А. М. Малолетко, П. А. Окишев. Географические идеи докучаевской школы сохраняются и развиваются до сих пор. Основные труды: «Русский чернозём» (1883), «Наши степи прежде и теперь» (1892), «К учению о зонах природы» (1886).

География изучает происхождение и развитие земной поверхности на основе комплексных исследований, рассматривает природные процессы в пространстве и времени. Это есть сочетание теории и практики науки.

На первом этапе развития науки географы занимались сбором фактического материала: описанием того, что и где находится. Но к концу XIX столетия, когда сбор материала был завершён, они перешли к анализу и синтезу собранного, к изучению внутренних закономерностей природно-общественного развития. Теперь главные вопросы географии — почему? — объяснение, выявление причин существования и развития природных и социально-экономических комплексов, а также вопросы: следовательно? когда? — предвидение, предсказание, прогноз выявленных закономерностей развития. Это самое сложное, что может быть в науке. И, наконец, последний вопрос: для чего это нужно? — Для конструирования природных, социальных и экономических процессов, с целью управления ими.

Современная география давно уже не описательная наука. Она конструктивная — инженерно-преобразовательная, по Ин.П. Герасимову, и прогнозная, занимающаяся фундаментальными разработками задач современного взаимодействия природы и общества — ноосферы.